Биогазовая энергетика: опыт ЕС
Установившаяся тенденция повышения цен на газ, прогнозируемые структурные кризисы в этой отрасли на фоне не сложившегося мирового газового рынка и сильной зависимости от политических рисков газотранспортных сетей – все это вместе заставляет страны ЕС искать альтернативные пути для обеспечения собственной энергобезопасности. И именно их политическое руководство считает важнейшим делом увеличение доли возобновляемой энергетики, весомой частью которой становится биогазовая отрасль.
Преимущества биогаза
За последнее десятилетие в мире получили развитие технологии, позволяющие получать в большом количестве энергию из биоотходов децентрализовано. Биогаз производится на биогазовых установках везде, где доступны биоотходы, и тут же потребляется. Кроме переработки отходов на биогазовых установках, возможно перерабатывать специально выращенные энергетические культуры, например, кукурузный силос. Вот что говорит глава правления E.ON Ruhrgas Бернхард Ройтерсберг (Bernhard Reutersberg): “Биогаз – это одновременно гарантия снабжения, эффективность использования и защита климата, поэтому он является частью нашей ориентированной в будущее стратегии энергообеспечения”.
Биогазовая отрасль производит не один конечный продукт, а целый спектр дорогих и важных продуктов и без ущерба экологии:
• Тепло – от охлаждения генератора или от сжигания биогаза. Полученное тепло используют для обогрева помещений.
• Электричество – из 1 м³ биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии.
• Биогаз – биогаз можно сжимать, накапливать, перекачивать излишки, продавать. Существуют модели автомобилей, которые используют в качестве топлива газ. Эти машины могут без дополнительной адаптации заправляться биометаном. Сейчас появляются первые заправочные биогазовые станции. В Швеции и Швейцарии биометан уже долгое время используется в городских автобусах (Volvo, Skania) и грузовых машинах.
• Удобрения – удобрения, получаемые в виде переброженной массы являются экологически чистыми, жидкими удобрениями, лишенными нитритов, семян сорников, болезнетворной микрофлоры, специфических запахов. Расход таких удобрений составляет 1-5 т вместо 60 т необработанного навоза для обработки 1 га земли. В полученное удобрение могут добавляться фосфорные, калийные или другие удобрения, в зависимости от культуры, под которые будут использоваться удобрения. Испытания показывают увеличение урожайности в 2-4 раза.
• Утилизация органических отходов – биогазовые установки могут устанавливаться как очистные сооружения на фермах, птицефабриках, спиртовых заводах, сахарных заводах, мясокомбинатах, что повышает санитарно-гигиеническое состояние этих предприятий.
• Решение экологических проблем – производство биогаза позволяет предотвратить выбросы метана в атмосферу, снизить применение химических удобрений, сократить нагрузку на грунтовые воды
Биогаз в ЕС и Германии
Ежегодно в ЕС объем производства биогаза увеличивается не менее чем на 20%. В 2007 г. производство достигло значительной величины в 5,9 млн т.н.э.
Источник: EurObserv’ER
При этом ведущую роль играет производство биогаза из лэндфилл-газа, или биогаза с мусорных свалок (49,2%), следом за ним идет производство биогаза из специально выращенных сельскохозяйственных культур, порядка 15% биогаза в ЕС производится на очистных сооружениях.
В настоящее время в Европе лидирующее положение по производству биогаза занимает Германия (более половины всех установок). По данным Немецкой биогазовой ассоциации на 2007 г. количество действующих биогазовых установок приблизилось к 4 тыс. шт. 3 из 6 крупнейших европейских компаний в биогазовой отрасли – немецкие: Strabag Umweltanlagen GmbH, Schmack Biogas AG, Biotechnische Abfallverwertung – с общим количеством 280 заводов и объемом производства порядка 3,7 млн т. По прогнозам количество установок в Германии до 2020 г. достигнет 20 тыс. шт.
Серьезным фактором, который повлиял на внедрение биогазовых установок в Европе явился рост цен на импортируемые энергоносители, связанные с ними политические риски и последующая государственная поддержка биогазовой энергетики. Поддержка заключается в том, что государство обязано выкупать электроэнергию по “зеленому тарифу”.
В перспективе при оптимальном использовании биогаза в Германии электричеством из этого вида топлива можно будет снабжать 12 млн домашних хозяйств. Уже сейчас произведенных из биогаза электроэнергии и тепла достаточно приблизительно для 500 тыс. частных домов и квартир. Поскольку немецкий федеральный закон о возобновляемых видах энергии предоставляет благоприятные предпосылки для использования биомассы, выгодным для производства биогаза оказалось возделывание так называемых “энергетических растений”, таких как кукуруза и рожь. Производство 1 кВт·ч электроэнергии из биогаза считается достаточно дорогим – 6-8 евроцентов. Однако этот недостаток в соответствии с законом компенсируется дотациями из доходов от продажи электроэнергии.
С точки зрения экологии и сокращения выбросов парниковых газов в земную атмосферу потенциал биогаза высок. Результаты опубликованного в начале 2006 г. исследования демонстрируют наглядные преимущества этого альтернативного вида топлива при закачке его в традиционную газотранспортную сеть. Благодаря этому, как доказали исследователи в Дорстене, может быть достигнуто дополнительное сокращение выбросов в размере 15 млн т эквивалента углекислого газа.
Крупнейшая в Европе установка по производству биогаза
В Швандорфе (Бавария, Германия) была запущена крупнейшая в Европе установка по производству биогаза, которая будет ежегодно вырабатывать из 85 тыс. т растительного сырья 16 млн м³ экологически чистого энергоносителя. “Пуск установки в Швандорфе является для нас очередной вехой нашей программы развития, которую мы будем последовательно осуществлять до 2010 г. в рамках определенных на это инвестиций в размере 6 млрд евро”, – заявил управляющий дочерней компании энергетического гиганта E.ON Climate & Renewables Франк Мастио (Frank Mastiaux).
Установка является совместным проектом E.ON и компании Schmack AG и будет работать исключительно на местном сырье – кукурузе, силосе из травы и вторичной продукции растениеводства. По сравнению с другими биогазовыми установками подобного масштаба, размер площадей, необходимых для выращивания сырья, сократится в 3 раза благодаря новому типу севооборота, который не только поможет высвободить посевные земли, необходимые для выращивания продовольственных культур, но и увеличит их плодородие, улучшив качество почвенного покрова.
Продукция новой биогазовой установки будет поступать в газовую сеть этой компании в виде природного биогаза (биогаза, облагороженного до уровня природного). Как сообщил управляющий E.ON Bioerdgas Фриц Вольф, концерн ожидает, что к 2030 г. природный биогаз будет покрывать около 10% потребления природного газа в Германии, что равно потреблению газа примерно в 5 млн домашних хозяйств.
Алексей Смирнов
Географический факультет МГУ
07.09.2009
рубрики: Биотопливные установки.
